变配电所的类型、选址及布置与结构

企业   科技   2024-12-12 11:42   辽宁  

配电所其主要功能是对电能进行电压变换、功率交换以及电能的集中和分配。根据不同的分类标准,变配电所分为多种类型,并且在选址、布置与结构设计上有着严格的要求。

一、变配电所的类型

1. 按用途分类

电力变电所:用于工业和民用建筑中的普通用电。

牵引变电所:专门为电气铁路或电车供电。

2. 按位置分类

区域变电所:位于电力网的重要节点处,负责较大范围内的电力传输。

地方变电所:服务于较小区域,如特定的工厂或居民区。

3. 按安装环境分类

户内式变电所:设置于建筑物内部,适用于良好防护条件的地方。

户外式变电所:置于露天环境中,常见于小型用户或临时施工场地。

组合式变电所:结合了户内外两种形式的特点。

4. 特殊类型的变电所

总降压变电所:将高压电源降至适合车间使用的较低电压。

车间变电所:直接为生产车间供电,分为附设式(部分墙体共用)和内设式两种。

独立变电所:单独建造,远离其他设施,通常用于大型企业或特殊场合。

地下变电所:完全埋设于地下,具有较好的隐蔽性和安全性。

楼上变电所:设于建筑物高层,采用轻型结构以减少对下方结构的影响。

移动式变电所:装设在可移动车辆上,适应野外作业等特殊需求。

成套变电所(箱式变电站):由制造商按一定接线方案预制而成,便于快速安装和迁移。

二、变配电所的选址原则

变配电所的位置选择至关重要,它不仅影响到系统的运行效率,还关系到安全性和经济性。选址时需考虑以下几个方面:

接近负荷中心:尽量靠近用电负荷集中的区域,以降低线路损耗并提高电能质量。

进出线方便:确保变电所能够方便地接入电网并与周边设施连接。

运输便利性:考虑到大型设备如变压器、高低压开关柜等的搬运问题。

避免危险源:不应设在有剧烈振动、高温、多尘、腐蚀性气体、积水或其他安全隐患的地方。

符合消防安全要求:远离易燃易爆物品存储区,同时要考虑灭火、防蚀、防水等问题。

不影响美观和发展规划:特别是在城市环境中,变电所的设计应与周围景观相协调,不阻碍未来发展计划。

三、变配电所的布置与结构设计

变配电所的内部布局应当遵循一定的规则,确保操作维护的安全便捷以及系统的高效运作。

几个关键点:

总体布置:保证各功能区之间合理分布,比如高压配电室、低压配电室、变压器室、控制室等。例如,对于10kV及以下的变配电所,推荐单层布置;若采用双层,则变压器应位于底层。

自然采光与通风:尽可能利用自然光源,并保持良好的空气流通,尤其是对于变压器室和电容器室而言,应尽量避开西晒现象。

通道宽度:为了便于检修人员通行及设备搬运,必须预留足够的空间。例如,高压配电室内各种通道的最小净宽应满足相应规范要求。

防火措施:当同一变配电所向一级负荷供电时,母线分段处应设有防火隔板或门洞隔墙。此外,供给一级负荷的两路电缆不宜通过同一电缆沟敷设。

防护措施:所有房间都应具备防止雨水、雪、小动物侵入的有效手段。

备用容量:考虑到未来可能的增长需求,高、低压配电室内宜留有一定数量的备用间隔。

四、具体示例

示例1: 干式变压器室

干式变压器室是变配电所中最常见的组成部分之一。根据《变配电所建筑构造》国家标准图集07J912-1,该类房间的设计应考虑变压器外形轮廓尺寸及其防护外壳等级(不低于IP1X),并且外廓与墙壁及门之间的最小净距也要符合规定值。

例如,一台额定容量为800kVA的干式变压器,其防护外壳防护等级达到IP20,那么它与四周墙壁的距离至少为0.6米,而与门的距离则不应小于0.8米。

示例2: 变配电所平面布置

对于一个典型的无电缆沟式的变配电所来说,其平面布置会包括以下几个要素:

高压配电室:安置高压开关柜,通常位于进线侧;

变压器室:放置变压器,靠近低压配电室以便于连接;

低压配电室:配置低压配电屏,面向出线方向;

控制室:配备控制屏、信号屏等监控装置,一般设在易于观察整个系统的方位;

值班室及其他辅助用房:提供给工作人员休息和管理使用。

变配电所设计中考虑的安全性:

1. 设备选型与安装

选择符合国家标准和行业标准的高质量电气设备至关重要。对于装有可燃性油浸电力变压器的车间内变电所,不应设在三、四级耐火等级的建筑物内;当设在二级耐火等级的建筑物内时,建筑物应采取局部防火措施。

此外,干式变压器具有不低于IP2X的防护外壳时,可和高低压配电装置设置在同一房间内,而三相油浸式变压器油量超过100kg时应装设在单独的变压器室内。

同时,所有带电部分离墙和离地的尺寸以及各室维护操作通道的宽度等,均应符合有关规程的要求,以确保运行安全。

2. 防火防爆

变配电所应远离火灾危险性和爆炸性气体、粉尘环境,并且不得设置在甲、乙类厂房内或毗邻处。

为了增强防火性能,变配电所与建筑物之间的防火间距应当根据建筑物在生产或储存物品过程中的火灾危险性类别及建筑物应达到的最低耐火等级来进行设计。

另外,变配电所内的电缆沟应采取防水和排水措施,地面宜高出本层地面50mm或设置防水门槛。配电室的门为防火门,向外开启,并应装锁。

对于高层建筑中的变配电所,建议设置在地下层或首层,且位于通风散热条件较好的位置。

3. 防止小动物入侵

为了防止雨、雪和蛇鼠类小动物从采光窗(通风窗、门、电缆沟等)进入室内,变配电所应设置相应的防护设施。例如,在门窗处加装细密的金属网或使用其他有效的物理屏障来阻止小型生物进入。同时,确保所有的洞口都被密封良好,避免任何可能成为入口的地方存在漏洞。

4. 合理布局与通道规划

变配电所的布置不仅要考虑到设备的操作便利性和检修空间,还需要保证足够的安全距离。高压配电装置应采用具有五防功能(防止误分、误合断路器;防止带负荷分、合隔离开关或带负荷推入、拉出铠装移开式开关柜手车)的金属封闭开关设备。

此外,长度大于7m的配电室应设两个安全出口,并宜布置在配电室的两端。当配电室的长度大于60m时,宜增加一个安全出口,相邻安全出口之间的距离不应大于40m。如果变电所采用双层布置,则位于楼上的配电室应至少设有一个通向室外平台或变电所外部通道的安全出口。

5. 安全净距与防护等级

室内变配电装置布置、安全净距、通道与围栏等应符合GB 50053、GB 50054、GB 50059、GB 50060 等国家标准的要求。具体而言,裸带电体距地面的高度不应低于2.5m;当低于此高度时,需设置不低于现行国家标准《外壳防护等级(IP代码)》GB4208规定的IP××B级或IP2×级的遮拦或外护物,遮拦或外护物底部距地面的高度不应低于2.2m。这有助于保护工作人员免受意外触电的风险。

6. 应急准备与管理

变配电所应建立完善的消防应急处置措施,并定期开展消防安全检查。非消防负荷配电回路宜安装电气火灾监控系统,使用探测绝缘性能式电气火灾探测器。此外,详细的应急预案与演练计划,确保一旦发生紧急情况能够迅速响应并有效处理。


                                     

          


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